3 vragen over de wrijvingskrachtvergelijking
1. Blok A (3 kg) wordt op de tafel geplaatst en vervolgens vastgebonden aan een touw dat via een katrol verbonden is met steen B (2 kg), zoals weergegeven in de afbeelding. De massa en wrijving van de katrollen worden verwaarloosd. De zwaartekrachtversnelling g = 10 m/s².2Bepaal de versnelling van het systeem en de spanning in het touw als:
a) gladde tafel
b) ruwe tafel met een kinetische wrijvingscoëfficiënt van 0.4
Bekend:
De massa van blok A (mA) = 3kg
De massa van gesteente B (mB) = 2kg
Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 m/s²2
Gewicht van blok A (wA) = mg = (3)(10) = 30 Newton
Gewicht van rots B (wB) = mg = (2)(10) = 20 Newton
Gezocht: De versnelling van het systeem (a) en de spanning in het touw (T)
Oplossing:
a) gladde tafel
Calculate the acceleration of the system using the formula for Newton’s second law:
ΣF = ma
wB = (mA + mB) om
20 = (3 + 2) a
20 = 5 a
a = 20 / 5 = 4 m/s2
Calculate the tension in the rope using the formula for the tension in the rope:
De spanning in het touw op blok A:
ΣF = mA a
T = mA a = (3)(4) = 12 Newton
De spanning in het touw op blok B:
ΣF = mB a
wB – T = (2)(4)
20 – T = 8
T = 20 – 8 = 12 Newton
b) ruwe tafel met een kinetische wrijvingscoëfficiënt van 0.4
The force of the kinetic Friction:
Fk = µk N = (0,4)(30) = 12 Newton
Calculate the acceleration of the system using the formula for Newton’s second law:
ΣF = ma
wB - fk = (mA + mB) om
20 – 12 = (3 + 2) a
8 = 5 a
a = 8 / 5 = 1,6 m/s2
Calculate the tension in the rope using the formula for the tension in the rope:
De spanning in het touw op blok A:
ΣF = mA a
T – fk = mA a
T – 12 = (3)(1,6)
T – 12 = 4,8
T = 4,8 + 12 = 16,8 Newton
De spanning in het touw op blok B:
ΣF = mB a
wB – T = (2)(1,6)
20 – T = 3,2
T = 20 – 3,2 = 16,8 Newton
2. An object with a mass of 10 kg is in a horizontal plane. The coefficient of static friction is 0.4 and the coefficient of kinetic friction is 0.35. g = 10 m/s2. If an object is given a constant horizontal force of 25 N, the magnitude of the frictional force acting on the object is…
Bekend:
The mass of the object (m) = 10 kg
The coefficient of Static friction (µs) = 0.4
The coefficient of kinetic friction (µk) = 0.35
Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 m/s²2
Horizontal force (F) = 25 N
The object’s gravity (w) = m g = (10)(10) = 100 Newton
Normale kracht (N) = w = 100 Newton
Gezocht: The amount of static friction (fs) and kinetic (fk)
Oplossing:
The force of the static Friction::
fs = µs N = (0,4)(100) = 40 Newton
The force of the Kinetic Friction:
fk = µk N = (0,35)(100) = 35 Newton
The horizontal force is only 25 Newton so it can’t move objects yet.
3. The masses of blocks A and B in the figure are 10 kg and 5 kg respectively. The coefficient of friction between block A and the plane is 0.2. To prevent block A from moving, the minimum mass of block C required is…
Bekend:
De massa van blok A (mA) = 10kg
The mass of block B (mB) = 5kg
Coefficient of static friction of block A (µs) = 0,2
Gravity acceleration (g) = 10 m/s2
Block weight A (wA) = mA g = (10)(10) = 100 Newton
Block weight B (wB) = mB g = (5)(10) = 50 Newton
Static friction (fs) = µs N = (0,2)(wA + metC) = (0,2)(100 + wC) = 20 + 0,2 wC
Gevraagd: The mass of block C to keep the system at rest
Jawab:
The system is at rest so the formula for Newton’s first law is used:
ΣF = 0
wB - fs = 0
50 – (20 + 0,2 wC) = 0
50 – 20 – 0,2 wC = 0
30 – 0,2 wC = 0
30 = 0,2 wC
wC = 30 / 0,2 = 300 / 2 = 150 Newton
The mass of block C = 150 / 10 = 15 Kg
